JP2004155971A - High-calorie gas-recovering apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、高カロリーガス回収装置に関し、さらに詳細には各地域の廃棄物もしくは未利用資源から高カロリーガスを回収して、そのガスにより発電、貯蔵および給電する高カロリーガス回収装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
廃棄物を焼却または溶融処理し、その熱源でボイラ等から発電する方法は従来技術として実施されている。しかし、ストーカ炉における焼却は排出されるガス顕熱が低く小型炉では給湯設備の設置が主で、大型炉において、発電が可能であるが、発電効率が低く、効率アップのための設備が必要である。また、ストーカ炉は焼却後の灰分や缶、ビン類の処分に問題が残る。ガス化溶融炉においては蒸気発電の実績があるが廃棄物中の灰分又は金属類の溶融にコークス等の燃料を多量に消費するため、運転コストが大になる欠点がある。また、排ガス処理においては排ガス中の有害物質の除去のため、触媒脱硝設備、バグフィルタ、湿式洗煙設備、活性炭吸着塔などの設備を組み合わせた重構造になっている。上記のような技術として、例えば特許文献1のようなものがある。
【0003】
【特許文献1】
特開平11−190511
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このように、一般廃棄物処理において、従来のストーカ炉等の焼却方法は発電効率が低く、さらに、焼却残渣の廃棄処分にコストが付加される。ガス化溶融炉ではコークス等の燃料を使用するため運転コストが高くなる欠点があった。
【0005】
さらに排ガス処理設備は有害物質除去のため設備が重構造になるのは必然である。本発明はストーカ炉およびガス化溶融炉の欠点を改善するため、ガス化溶融炉と炭化炉を連結し各地域の廃棄物ならびに間伐材等の未利用資源から、高カロリーガスを生成させ、発電、貯蔵および給電するシステムを提案するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述のごとき問題に鑑みてなされたものであり、請求項1に係る発明は、地域未利用資源もしくは廃棄物等の可燃物を処理して高カロリーガスを生成し、この高カロリーガスを回収する高カロリーガス回収装置において、前記可燃物を炭化させ炭化物を生成する炭化炉と、ガスを生成するガス化溶融炉とを備え、前記ガス化溶融炉と、前記炭化炉とは連結され、前記ガス化溶融炉で生成した生成ガスを前記炭化炉に導き、その際に前記生成ガスのガス顕熱で炭化炉内の所定の可燃物を炭化し、前記ガス化溶融炉および前記炭化炉の生成ガスを回収する高カロリーガス回収装置である。
【0007】
請求項2に係る発明は、前記炭化炉はこの炭化炉内の木材等を炭化させ炭化物を生成し、その炭化物により前記ガス化溶融炉から導かれた生成ガス中の不要物質を集塵する高カロリーガス回収装置である。
【0008】
請求項3に係る発明は、前記炭化炉から回収した炭化物を粉砕し、この粉砕した炭化物を、二重構造にした特殊なペレットもしくはプリケット等に形成し、前記生成ガスにより発電を行い、この発電に使用した燃焼ガスの廃熱により前記ペレットもしくはプリケットを乾燥、固化させガス化溶融炉の熱量とする高カロリーガス回収装置である。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【0010】
図1は高カロリーガス回収装置の概略の構成を示す。前記高カロリー回収装置はガス化溶融炉1と炭化炉2とを備えている。前記ガス化溶融炉1から排出される生成ガス温度は通常400〜800℃(運転により設定可能な範囲)で還元ガスである。このガスを炭化炉2の下部に連結する。炭化炉2は移動層方式で上部から地域未利用資源(例えば間伐材等)aを投入し、例えば間伐材が炭化炉2の下部に移動する間に炉下部よりガス化溶融炉1の生成ガスで炭化される。このときの炭化に適した温度は400〜800℃である。
【0011】
このとき炭化された炭化物Cが活性炭と同様な機能を有するため、ガス化溶融炉1の生成ガスに含まれる有害物質を吸着する集塵設備を兼ねている。また、間伐材は炭化過程で熱分解作用により、一酸化炭素や水素等の還元性ガスが発生し、ガス化溶融炉1の生成ガスにプラスすることにより、より高カロリのガスとなる。一方、有害物質を吸着した炭化物は粉砕し、ペレットもしくはプリケットに形成されコークス等の燃料の代替とするので、運転コストの低下を保証することができ、かつ、電力等のエネルギーを回収することができる。
【0012】
図2は本発明のシステムフローである。ガス化溶融炉1は、炉下部から各地域の廃棄物および地域未利用資源(例えばイオマス資源)aの溶融したスラグや金属が排出される。炉上部から、燃料、廃棄物およびバイオマス資源の生成ガスが排出される。生成ガスの成分は一酸化炭素、水素、メタンおよびエチレン等の還元性ガスと残りは窒素と水蒸気である。但し、塩素系のガスや重金属も微量に含んでいる。このガスの温度は通常400〜800℃で無酸素である。
【0013】
炭化炉2では、各地域の間伐材等の地域未利用資源aを炉上部から投入する。ガス化溶融炉1の生成ガスを炉下部から導入し炭化させる。炭化炉2は移動層形式で、間伐材は上部から降下するに従い、間伐材の内部から表面へ水分が蒸発、拡散する。
【0014】
炭化炉2の下部に近くなってくると、より高温になるため揮発性の炭素や水素がガス化して、一酸化炭素や水素等を生成する。間伐材は水分の蒸発、拡散やガス化により、内部に無数の気孔をつくる。この気孔は大きなマクロ孔と小さなメソ孔で構成されていて、100オングストローム以下である。ダイオキシンDの大きさは15オングストローム程度で気孔内に吸着される。ガス状の重金属も同様に吸着される。これらを吸着した炭化物Cは炭化炉2の下部で排出される。炭化を終了したガスはガス化溶融炉1、炭化炉2の生成ガスがプラスされ高カロリとなる。
【0015】
バックフィルタ3で炭化炉2中の移動で、磨耗する飛灰や炭化物Cの表面の煤状の微粉を回収する。回収された飛灰等は粉砕、造粒機6の工程で炭化物Cと共に成形される。ガス燃料内焼機関(例えばガスタービン、エンジン等)4でガス化溶融炉1と炭化炉2の高カロリーガスを燃焼させる。
【0016】
次いで、乾燥機5でバグフィルタ3の回収物ならびに炭化物Cの造粒成形した固形燃料を乾燥する。そして、発電機7、電力貯蔵装置8、給電システム9で発電、電力貯蔵、給電等を行う。これにより、エネルギー需要家bが電力を使用することができる。
【0017】
また、粉砕、造粒機6での工程で炭化物Cを粉砕し、バグフィルタ3の回収物と共に形成する。例として成形物をペレタイジングする場合、ダイオキシンDや重金属を吸着した炭化物Cを種としたペレットを造粒し系外で購入もしくは製造したピュアな紛炭をさらに造粒していき二重構造のペレットを製造する。このペレットをガス化溶融炉1の燃料としてコークスの代替とする。二重構造のペレットの製造目的はガス化溶融炉1内を降下する間に熱影響を受けてもダイオキシンD等がペレット内部からの拡散を防止するからである。炭化物Cだけのペレットならば熱影響を受けて、有害物質の拡散が起こる。二重構造のペレットはガス化溶融の燃焼帯で赤熱、燃焼する。燃焼帯付近の温度は1800℃前後であるから、ダイオキシンDは瞬時に分解する(ダイオキシンDは通常1300℃以上で分解される)。重金属はスラグと金属に分配され、溶融されないことが証明されている。
【0018】
なお、この発明は前述した実施の形態に限定されることなく、適宜な変更を行うことによりその他の態様で実施し得るものである。
【0019】
【発明の効果】
本発明によれば、以上説明したシステムから構成されているので、以下の効果を得ることができる。
【0020】
従来のガス化溶融炉および炭化炉を連結することによって、高カロリのガスを回収でき、発電効率のアップができるという効果がある。
【0021】
また、炭化物からの二重構造のペレット等の燃料を製造することにより、コークスの代替燃料となり、購入燃料の不必要な自己完結型の処理設備となる。さらに一般廃棄物中の有害物質を無害化することができ、排ガス処理コストを安価にできるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】高カロリーガス回収装置の概略の構成を示す概略図である。
【図2】高カロリーガス回収装置の動作を説明する説明図である。
【符号の説明】
1 ガス化溶融炉
2 炭化炉
3 バグフィルタ
4 ガス燃料内焼機関
5 乾燥機
6 粉砕、造粒機
7 発電機
8 電力貯蔵装置
9 給電システム[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a high-calorie gas recovery device, and more particularly to a high-calorie gas recovery device that recovers high-calorie gas from waste or unused resources in each region, and generates, stores, and supplies power using the gas.
[0002]
[Prior art]
A method of incinerating or melting waste and generating electricity from a boiler or the like using the heat source has been practiced as a conventional technique. However, incineration in stoker furnaces produces low gas sensible heat, and small furnaces are mainly equipped with hot water supply facilities.In large furnaces, power generation is possible, but power generation efficiency is low and equipment for increasing efficiency is required. It is. In addition, stoker furnaces have problems in the disposal of ash, cans and bottles after incineration. Gasification and melting furnaces have a track record of steam power generation, but have the drawback of increasing operating costs because a large amount of fuel such as coke is consumed to melt ash or metals in waste. Further, in the exhaust gas treatment, in order to remove harmful substances in the exhaust gas, it has a heavy structure in which facilities such as a catalytic denitration facility, a bag filter, a wet smoke washing facility, and an activated carbon adsorption tower are combined. As the above technique, for example, there is a technique as disclosed in Patent Document 1.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-11-190511
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the general waste treatment, the conventional incineration method of a stoker furnace or the like has low power generation efficiency, and furthermore, costs are added to the disposal of incineration residues. The gasification and melting furnace has a drawback that the operation cost is high because a fuel such as coke is used.
[0005]
Furthermore, it is inevitable that the exhaust gas treatment equipment will have a heavy structure in order to remove harmful substances. The present invention connects the gasification and melting furnace and the carbonization furnace to improve the shortcomings of the stoker furnace and the gasification and melting furnace, and generates high-calorie gas from unused resources such as waste and thinned wood in each region to generate electricity. , Storage and power supply systems.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the invention according to claim 1 is to treat a combustible material such as a locally unused resource or a waste to generate a high calorie gas, In a high calorie gas recovery device for recovering gas, a carbonization furnace for carbonizing the combustible material to generate a carbide, and a gasification and melting furnace for generating a gas, wherein the gasification and melting furnace and the carbonization furnace are connected. The generated gas generated in the gasification and melting furnace is guided to the carbonization furnace, and at that time, a predetermined combustible substance in the carbonization furnace is carbonized by the gas sensible heat of the generated gas, and the gasification and melting furnace and the carbonization It is a high calorie gas recovery device that recovers gas generated by the furnace.
[0007]
The invention according to
[0008]
The invention according to
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0010]
FIG. 1 shows a schematic configuration of a high calorie gas recovery device. The high calorie recovery device includes a gasification melting furnace 1 and a
[0011]
At this time, since the carbonized carbonized carbon C has the same function as the activated carbon, the carbonized carbon also serves as a dust collecting facility for adsorbing harmful substances contained in the gas generated in the gasification and melting furnace 1. In addition, the thinned wood generates a reducing gas such as carbon monoxide and hydrogen by a thermal decomposition action in the carbonization process, and becomes a calorific gas by adding to the generated gas of the gasification and melting furnace 1. On the other hand, the carbide that has adsorbed harmful substances is pulverized and formed into pellets or prequettes to replace fuel such as coke, so that a reduction in operating costs can be guaranteed and energy such as electric power can be recovered. it can.
[0012]
FIG. 2 is a system flow of the present invention. The gasification and melting furnace 1 discharges waste and slag and metal of a locally unused resource (for example, an iomas resource) a from the lower part of the furnace. From the upper part of the furnace, gas generated from fuel, waste and biomass resources is discharged. The components of the product gas are reducing gases such as carbon monoxide, hydrogen, methane and ethylene, and the balance is nitrogen and water vapor. However, it contains trace amounts of chlorine-based gas and heavy metals. The temperature of this gas is usually 400-800 ° C. and is oxygen-free.
[0013]
In the
[0014]
As the temperature approaches a lower part of the
[0015]
The
[0016]
Next, the collected fuel of the
[0017]
The carbide C is pulverized in the pulverizing and granulating
[0018]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be embodied in other modes by making appropriate changes.
[0019]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the system is constituted by the above-described system, the following effects can be obtained.
[0020]
By connecting the conventional gasification melting furnace and carbonization furnace, there is an effect that high calorie gas can be recovered and power generation efficiency can be improved.
[0021]
Also, by producing fuel such as double-structured pellets from carbides, it becomes a substitute fuel for coke and becomes a self-contained processing equipment that does not require purchased fuel. Further, there is an effect that the harmful substances in the general waste can be detoxified, and the exhaust gas treatment cost can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a high calorie gas recovery device.
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating the operation of the high-calorie gas recovery device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
前記可燃物を炭化させ炭化物を生成する炭化炉と、ガスを生成するガス化溶融炉とを備え、
前記ガス化溶融炉と前記炭化炉とは連結され、前記ガス化溶融炉で生成した生成ガスを前記炭化炉に導き、その際に前記生成ガスのガス顕熱で炭化炉内の所定の可燃物を炭化し、前記ガス化溶融炉および前記炭化炉の生成ガスを回収することを特徴とする高カロリーガス回収装置。In high calorie gas recovery equipment that generates high calorie gas by processing combustibles such as local unused resources or waste, and recovers this high calorie gas,
A carbonization furnace that carbonizes the combustible material to generate a carbide, and a gasification and melting furnace that generates a gas,
The gasification / melting furnace and the carbonization furnace are connected to each other, and the generated gas generated in the gasification / melting furnace is guided to the carbonization furnace. At this time, a predetermined combustible substance in the carbonization furnace is generated by the gas sensible heat of the generated gas. A high-calorie gas recovery apparatus, wherein carbonized gas is recovered, and gas generated in the gasification melting furnace and the carbonization furnace is recovered.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002324599A JP2004155971A (en) | 2002-11-08 | 2002-11-08 | High-calorie gas-recovering apparatus |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN103436279A (en) * | 2013-08-07 | 2013-12-11 | 何巨堂 | Technology for series-connection use of coal gas in carbon material dry-distillation process and carbon material gasification process |
KR101692023B1 (en) * | 2015-08-25 | 2017-01-04 | 주식회사엔케이지 | A pellet manufacturing apparatus of the dual structure |
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-
2002
- 2002-11-08 JP JP2002324599A patent/JP2004155971A/en active Pending
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